JPH03124103A - 非可逆回路素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マイクロ波帯の高周波部品として採用される
非可逆回路素子、例えばサーキュレータ。

アイソレータに関し、特に中心導体の組立て作業を不要
にして生産性の向上を図りながら、特性の悪化を回避で
きるようにした構造に関する。

〔従来の技術〕

集中定数型のサーキュレータ、アイソレータは、信号の
伝送方向にはほとんど減衰がなく、かつ逆方向には減衰
が大きくなるような機能を有しており、例えば自動車電
話、携帯電話等の移動通信機器の送信回路部に採用され
ている。このような集中定数型サーキュレータは、従来
、主として磁性体製金属ケース内に複数の中心導体とフ
ェライトとの組立て体を配置し、該フェライトに永久磁
石により直流磁界を印加するように構成されている。

このフェライト組立て体は、例えば銅板からなる３対の
綿状中心導体を絶縁フィルムを介在させて電気的絶縁状
態に重ね、かつ互いに１２０度ごとに交差させて配置し
、これを２枚のフェライトで挟持して構成されている。

しかし、この従来のフェライトを組み立てる作業は、各
中心導体を交互に交差させながら、かつ各中心導体の間
に絶縁フィルムを挟み込むという手間のかかる作業とな
ることから、生産性が低いという問題がある。

このような問題を解決するものとして、従来、例えば特
公昭４Ｂ−３３３４４号公報に提案されたサーキュレー
タがある。これは、第５図に示すように、絶縁基ｅｌｌ
の表面３１ａに中心導体３２の一部（実線で示す）を形
成し、該中心導体の残りの部分（破線で示す）を裏面３
１ｂに形成し、それぞれ中心導体３２の対応する部分を
スルーホール３７で接続して構成されている。また、絶
縁基板３１の表面３１ａには、各中心導体３２から延び
る端子電極３３が形成されており、該端子電極３３には
接′ｌｌ１ｔｔ極３４を介して整合電極３５が接続形成
されている。さらに該基板３１の裏面３１ｂの中心導体
３２を除く部分には、上記整合電極３５と基板３１を挟
んで対向する対向電極３６が形成されている。これによ
れば、絶縁基板３１にエツチング法、スクリーン印刷法
等により各中心導体３２を容易にパターン形成できるの
で、上述した中心導体の組立て作業を省略でき、それだ
け生産性を向上できる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上述した従来の公報によるサーキュレータに
おいては伝送線路のインピーダンスが高いことから、上
記接続電極３４がインダクタンスとして作用し、その結
果整合回路の特性に悪影響を与えるという問題点がある
。

また、整合電極を中心導体の側方に形成する構造である
から、それだけ基板面積が大きくなり、小型化が困難で
あるという問題もある。

本発明の目的は、中心導体の組立て作業を不要にして生
産性を向上させながら、特性への悪影響を回避でき、か
つ小型化を図ることのできる非可逆回路素子を提供する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本件発明者らは、特性の悪化を回避するために基板につ
いて検討し、以下の点に着目した。即ち、従来の基板は
強度上の問題から板厚を例えば２００〜３００μ腸と厚
くしていたわけであるが、近年においては、所定の強度
を確保しながら板厚を６０〜１００μ蒙に薄くできるよ
う改善されており、従って整合電橋間を小さくして容量
値を大きくとれることとなり、それだけ整合回路電極の
形成面積を小さくできることに想到し、本発明を成した
ものである。

そこで本発明は、複数の中心導体を電気的絶縁状態で交
差させ、該中心導体にフェライトを対向させるとともに
、上記各中心導体の一端をアースに、他端を整合回路に
それぞれ接続してなる非可逆回路素子において、基板の
一主面に上記中心導体の一部を形成するとともに、残り
の部分を基板の他主面に形成し、該答中心導体のそれぞ
れ対応する端部同士を接続し、上記基板の他主面の上記
フェライトの投影面を除く部分にアース電極を形成し、
上記基板の一主面の上記各中心導体の外端部に、上記ア
ース電極とで整合回路を構成する整合ｔｔｉを一体形成
したことを特徴としている。

ここで、上記基板上に中心導体、整合電極、アース電極
を形成する方法としては、該基板の両生面に銅膜を貼着
し、該銅膜の不要部分をエツチングによって除去する方
法、スクリーン印刷法、あるいは蒸着２　スパッタリン
グ法等が採用できる。

また、両生面の中心導体を接続する方法としては、基板
の所定の位置に貫通孔を形成し、該貫通孔内に無電解め
っきにより電極を形成する方法、あるいは上記貫通孔内
に金属ビンを挿入する方法等が採用できる。さらに本発
明の基板としては、６０〜１００μ園の板厚で所定強度
の得られるセラミックス、プラスチック等からなる基板
を採用するのが望ましい。

〔作用〕 本発明にかかる非可逆回路素子によれば、基板の両生面
にそれぞれ中心導体の一部、及び残りの部分を分割して
形成し、これの端部同士をスルーホール等で接続したの
で、複数の中心導体を電気的絶縁状態に交叉させること
ができ、しかもこの中心導体は該基板上にエツチング法
やスクリーン印刷法等により容易にパターン形成でき、
従来の各中心導体を絶縁フィルムを介在させて重ねると
いう組立て作業を不要にでき、それだけ生産性を向上で
きる。

また、本発明では、基板の一主面に形成された各中心導
体に整合電極を一体に接続形成したので、従来の中心導
体の側方に整合電極を形成した場合のような接続電極は
不要であり、特性への悪影響を回避できる。また整合電
極が中心導体に一体化されている分だけ小型化を図るこ
とができる。

この場合、厚さの薄い（６０〜１００μ鋼以下）基板を
深川することにより整合電極の形成面積を縮小でき、さ
らに小型化を促進できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図ないし第４図は本発明の一実施例による非可逆回
路素子を説明するための図であり、本実施例ではサーキ
ュレータに適用した場合を例にとって説明する。

図において、１は本実施例のサーキュレータであり、こ
れは蓋部２とケース本体３とからなる磁性体製金属ケー
ス４の、上記ケース本体３内にアースブロック５を配設
し、該アースブロック５の中央部に凹設された凹部５ａ
内に下部フェライト６ａを挿入配置する。そして該ブロ
ック５の上面に、３対の中心導体ｌＯが形成された誘電
体基板７を配設し、これの上面に上部フェライト６ｂを
配設する。さらに上記蓋部２の内側に永久磁石８を接着
し、該永久磁石８により上記フェライト６ａ、６ｂに直
流磁界を印加するよう構成されている。

上記誘電体基板７は誘電率の高い絶縁材料、例えばプラ
スチック、セラミクスからなる矩形板状のもので、６０
〜１００μ−の厚さを有している。この誘電体基板７の
一主面としての上面７ａ、及び他主面としての下面７ｂ
には２分割された中心導体１０の一部、及び残部が形成
されている。この中心導体１０は、平行に延びる長身と
短身とからなる１対の導体１０ａ、１０ｂ　（導体の一
部）を上記誘電体基板７の上面７ａに、導体１０ｃ、１
０ｄ（導体の残部）を下面７ｂにそれぞれ点対称となる
よう配置形成するとともに、各導体１０ａ。

ｔｏｅの端部同士及び１０ｂ、１０ｄの端部同士を基板
７を挟んで対向させ、それぞれの端部同士を、上記誘電
体基板７に貫通して形成されたスルーホール電極１１に
より接続した構成となっている。これにより上記各中心
導体１０は互いに１２０度ごとに電気的絶縁状態に交叉
した構造となっており、該両面の中心導体１０に上記各
フェライト６ａ、６ｂが当接している。

また、上記誘電体基板７の下面７ｂの、上記下部フェラ
イト６ａの当接部分を除く部分にはアース電極１２が形
成されており、該アース電極１２は上記アースブロック
５を介して金属ケース４に導通されている。さらに上記
上部フェライト６ｂの上面にはアース板１３が当接して
おり、該アース板１３はこれに一体形成された接続片１
３ａを上記誘電体基板７の貫通孔１５を貫通して上記ア
ース電極１２に接続されている。

そして、上記誘電体基板７の上面の、各導体１０ａ、１
０ｂの外端部間には整合用コンデンサ電極１７が一体に
接続形成されており、該コンデンサ電極１７と誘電体基
板７を挟んで対向する上記アース電極１２とで整合回路
が構成されている。

またこのコンデンサ電極１７には導出電極１８が接続形
成されており、該導出電極１８は誘電体基板７の縁部に
導出されている。この導出電極１８には端子板１９が半
田付は接続されており、該端子板１９は上記金属ケース
４の開口から外方に突出している。

ここで、上記誘電体基板７の両面７ａ、７ｂに形成され
た各中心導体１０．コンデンサ電極１７導出電極１８．
及びアース電極１２は、以下のエツチング法で製造され
たものである。即ち、誘電体基板７の両面全面に銅箔を
貼着したものを用意し、これの両面を上記各電極１０．
１７．１２に対応したパターン形状のマスクで被覆し、
該基板７をエツチング液に浸漬することにより、銅箔の
不要部分を除去し、これにより各電極を形成する。

なお、この各電極は金属ペーストをスクリーン印刷した
後焼き付けて形成してもよく、あるいは蒸着、スパッタ
リングにより形成してもよい。

また、上記スルーホール電極１１は、誘電体基板７の所
定の位置に予め貫通孔を形成し、該貫通孔内に無電解め
っきにより電極を形成してなるもので、この電極により
対向する各導体１０ａ、１０Ｃ同士、１０ｂ、１０ａ同
士を接続している。

なお、この接続構造は、上記貫通孔内に金属ピンを挿入
して、該金属ビンにより各導体同士を接続する構造でも
よい。

次に本実施例の作用効果にいって説明する。

本実施例によれば、誘電体基板７の上面７ａ。

及び下面７ｂに中心導体１０を２分割して形成するとと
もに、該導体の一部、残部同士をスルーホール電ｉｌｌ
で接続したので、各中心導体１０を電気的絶縁状態に交
叉させることができ、かつこの中心導体１０．コンデン
サ電極１７等の形成はエツチング法１　スクリーン印刷
法等により容易に製造でき、従来の中心導体を組立てる
際の絶縁フィルムを介在させながら重ねるという煩雑な
作業を不要にでき、それだけ生産性を向上できるともも
に、部品点数を削減してコストを低減できる。

そして、本実施例では、誘電体基［７の上面７ａの各中
心導体１０の端部にコンデンサ電極１７を一体に接続形
成したので、従来の中心導体の側方に形成した場合にｄ
・要な接続電極を不要にでき、接続電極のインダクタン
スによる特性の悪化を回避でき、部品の信幀性を向上で
きる。

また、コンデンサ電極１７を中心導体１０に続いて形成
しているので、中心導体の側方に離して形成する場合に
比べて配置スペースが小さくて済み、部品の小型化を図
ることができる。またこの場合、本実施例の誘電体基板
７は所定の強度を確保しながら板厚が６０〜１００μｍ
と薄いので、コンデンサ電極１７の形成面積を縮小しな
がら必要な容量を確保でき、この点からも部品の小型化
を図ることができる。

なお、上記実施例では、中心導体を一対のフェライトで
挟んだ場合を例にとったが、本発明は１枚のフェライト
だけで構成する場合にも通用できる。また、上記実施例
では３対の中心導体を１２０度ごとに交差させた場合を
例にとって説明したが、本発明は３対以上の中心導体を
交差させた場合にも勿論適用できる。

さらに、上記実施例では、サーキュレータを例にとった
が、本発明はアイソレータにも適用できるとともに、他
の高周波部品に採用される非可逆回路素子にも通用でき
る。

〔発明の効果〕

以上のように本発明に係る非可逆回路素子によれば、基
板の一主面に中心導体の一部を形成し、残りの部分を他
主面に形成して両者を接続するとともに、上記−上面の
中心導体に整合回路を構成する整合電極を一体に接続形
成したので、中心導体の組立て作業を不要にして生産性
を向上できるとともに、特性の悪化を回避でき、さらに
部品の小型化を促進できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例によるサーキュ
レータを説明するための図であり、第１図はその誘電体
基板の上面を示す分解斜視図、第２図はサーキュレータ
の断面図、第３図は誘電体基板の下面を示す斜視図、第
４図はその等価回路図、第５図は従来のサーキュレータ
を示す平面図である。 図において、１はサーキュレータ（非可逆回路素子）、
６ａ、６ｂはフェライト、７は誘電体基板、７ａはその
上面（−上面）、７ｂはその下面（他主面）、１０は中
心導体、１０ａ、１０ｂは中心導体の一部、１０ｃ、１
０ｄは中心導体の残部、１１はスルーホール電極、１２
はアース電極、１７はコンデンサ電極（整合？ｉ極）で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の中心導体を電気的絶縁状態で交差させ、該
   中心導体にフェライトを対向させるとともに、上記各中
   心導体の一端をアースに，他端を整合回路にそれぞれ接
   続してなる非可逆回路素子において、基板の一主面に上
   記中心導体の一部を薄膜状に形成するとともに、他主面
   に該中心導体の残りの部分を薄膜状に形成し、該各中心
   導体を上記基板を貫通して接続し、上記基板の他主面の
   上記フェライトの投影面を除く部分にアース電極を形成
   し、上記基板の一主面の上記各中心導体の外端部に上記
   アース電極とで整合回路を構成する整合電極を一体に接
   続形成したことを特徴とする非可逆回路素子。